Maszyna drążąca lub TBM (tunnel boring machine) – jest to rodzaj maszyny służący do drążenia tuneli. Używana przede wszystkim w twardym, skalistym podłożu. Jakkolwiek stosuje się ją również w kruchych niestabilnych gruntach pozbawionych wód podskórnych lub głębinowych. Maszyny drążące są przewidziane do wytrzymania nacisku rzędu 300−500 MPa. Stosowane mogą być w spękanych i niestabilnych skałach, także przy dużym stopniu ich nawodnienia. W wyniku drążenia powstaje wyrobisko podziemne o kolistym kształcie. Maszyny TBM wyposażone są w wodoszczelne osłony tarczy, głowicy skrawającej oraz tyłu. Średnica tarczy wiertniczej jest uzależniona od indywidualnych potrzeb (czyli koniecznej szerokości tunelu). Rekordową średnicę 19,25 metra osiągnie tarcza użyta przy budowie tunelu pod rzeką Newą w Petersburgu[1].
Tarcze które używa się przy budowie metra warszawskiego mają średnicę 6,27 metra, długość 97 metrów oraz wagę całkowitą 615 ton[2].
Tarcza tnąca TBM-u
Model maszyny do drążenia tuneli
TBM w Nevadzie
Część TBM-u drążącego w Kolonii
TBM drążący w Brescia
W centrum Sankt Petersburga powstanie tunel pod rzeką Newą – tzw. tunel Orłowski. Do jego budowy zostanie wykorzystane urządzenie TBM o średnicy 19,25 m.
Zamówienie na budowę takiej maszyny w lipcu złożył rosyjski operator firmy NCC (Nevskaya Concession Company). Produkcją zajmie się niemiecka firma Herrenknecht AG. Wartym uwagi faktem jest to, że będzie to maszyna o największej na świecie średnicy.
Przedsięwzięcie w Petersburgu jest gigantyczne, dlatego też maszyna tunelująca musi być ogromna. Dotychczas TBM o takiej średnicy nigdy nie był używany, stąd jego budowa jest poważnym wyzwaniem dla konstruktorów i wymaga solidnej współpracy pomiędzy zleceniodawcą a producentem.
Cały zestaw maszynowy będzie mieć długość 82 m. Waga tarczy wyniesie 3800 t, a jej moc wyniesie 8400 kW. Tak ogromna średnica TBM pozwoli na przerobienie w ciągu godziny 600 m3 gruntu. Obszar tunelowania jest ponad połowę większy niż dla największych TBM’ów będących obecnie w użyciu na świecie.
Dla tego projektu ustalono bardzo ambitny harmonogram. Budowa tunelu ma się rozpocząć wiosną 2013 r., a oddanie go do eksploatacji ma nastąpić w 2016 r. Celem budowy tunelu jest odciążenie zatłoczonego centrum miasta położonego na dwóch brzegach Newy.
Ten wielki tunel o długości około 1 km z dwoma poziomami trzypasmowych jezdni zdecydowanie poprawi możliwości komunikacyjne w mieście. W ciągu doby z tunelu będzie mogło skorzystać 60 tys. pojazdów.
Czytaj więcej na inzynieria.com: http://tunele.inzynieria.com/cat/5/art/28675#ixzz2EUTE9ulu
Warszawa – metro
Waży tyle, co 50 boeingów, jest długości boiska piłkarskiego. Gigantyczna maszyna będzie drążyć tunel pod Martwą Wisłą. Urządzenie zostało odebrane z fabryki w Schwanau. Zacznie pracować na początku przyszłego roku.
- Maszyna robi niesamowite wrażenie. Dopiero stając obok widzi się, jaka to olbrzymia inwestycja i z jaką zaawansowaną technologią mamy do czynienia – z entuzjazmem mówił prezydent Gdańska Paweł
Adamowicz. W czwartek oficjalnie zaprezentowano giganta.
Najdłuższy tunel w Polsce
Tunel pod Martwą Wisłąbędzie jedną z największych i najbardziej spektakularnych inwestycji miasta w ostatnich latach. Będzie nie tylko najdłuższym tunelem w Polsce (ponad 1378 m), ale i pierwszym drogowym tunelem wykonanym metodą TBM, czyli właśnie z pomocą maszyny drążącej.
Gigantyczny „kret” waży 2200 ton, ma 90 metrów długości, a jego średnica to 12 metrów. Maszyna powstała na zamówienie.
- Budowaliśmy ją 9 miesięcy, przystosowując do gdańskich warunków – tłumaczy Günter Richter–Herrenknecht, wykonawca TBM. – Normalnie taka budowa trwa ponad rok, ale w tym przypadku wykorzystaliśmy wiertło, które pracowało już przy tunelach w Szwajcarii.
Do Gdańska przyjedzie w częściach
Największe elementy maszyny przetransportowane będą do Polski drogą
Jak zapowiedział,...
morską, a pozostałe - samochodami. - Od jutra maszyna będzie demontowana i pakowana, 15 października powinien rozpocząć się transport do Gdańska – wyjaśnia Ryszard Trykosko, prezes Gdańskich Inwestycji Komunalnych.
- Do świąt Bożego Narodzenia będzie trwał montaż, a w styczniu powinniśmy być gotowi do rozpoczęcia pracy.
35 metrów pod wodą
Tarcza wydrąży dwie nitki tunelu (po jednej dla każdego kierunku ruchu). Tunel w swym najniższym miejscu znajdzie się prawie 35 m pod lustrem Martwej Wisły.
- Obawy w budownictwie zawsze są, zwłaszcza jeśli się wchodzi pod ziemię, gdzie mogą być różne niespodzianki – wyjaśnia Trykosko. - Niemniej staraliśmy się je przewidzieć przeprowadzając badania geologiczne.
Na taką niespodziankę natrafili ostatnio budowniczowie warszawskiego metra, które też drążą tarcze TBM, choć akurat tam do osunięcia ziemi doszło na odcinku budowanym metodą górniczą. Warszawskie tarcze radzą sobie świetnie i biją kolejne rekordy prędkości drążenia.
Do końca 2014 roku
Według planów, "kret" najpierw będzie drążył północną nitkę tunelu - po wschodniej stronie brzegu Martwej Wisły. Wyloty z tunelu zlokalizowane będą na wysokości nabrzeży „Dworzec Drzewny” (od strony Węzła Ku Ujściu) w odległości ok. 520 m od wschodniego brzegu Martwej Wisły i „Dworzec Wiślany” (od strony Węzła Marynarki Polskiej) w odległości ok. 370 m od zachodniego brzegu Martwej Wisły.
Zgodnie z założeniem, tunelem będzie można pojechać pod koniec 2014 roku. Jest to jedna z części budowy tzw. Trasy Słowackiego. Koszt gigantycznego kreta to 80 mln zl. Koszt całej inwestycji budowy odcinka tunelowego to 885 mln zł.
Pod La Manche
Tunel Guoliang, ChinyTunel Guoliang znajduje się na terenie pasma górskiego Taihang Shan, znajdującego się w prowincji Henan, we wschodnich Chinach. Ma 120 m długości, 5 wysokości i 4 szerokości. Budowa rozpoczęła się w 1972 roku i trwała 5 lat. W ścianach skalnych wydrążono dziury, dzięki którym światło wpada do środka. Otwarta w 1977 roku droga nie pozostawia miejsca nawet na najmniejszy błąd kierowcy. Dziś stanowi popularną atrakcję turystyczną.
Tunel na trasie Zion - Mt. Carmel, USA
Droga Zion – Mount Carmel została zbudowana, by ułatwić turystom poruszanie się między Parkiem Narodowym Zion i Parkiem Narodowym Wielkiego Kanionu. Na 40-kilometrowym odcinku znajduje się jeden z najbardziej oryginalnych tuneli na świecie. Wykuty w piaskowcu, na wysokości ponad 1700 m n.p.m., uznawany jest za cud inżynierii. Od czasu do czasu można w nim zobaczyć skalne okna (na zdjęciu), które mają za zadanie wpuścić tlen do środka.
Tunel Lærdal, Norwegia
Najdłuższy drogowy tunel w Europie znajdziemy za to w południowej Norwegii. Łączy miejscowości Lærdal i Aurland (ok. 230 km od Bergen, 320 km od Oslo). Prawie 25 kilometrów długości (24,51 km) daje Tunelowi Lærdal trzecie miejsce na liście najdłuższych tuneli na świecie. Dla wygody kierowców podzielony jest na cztery odcinki, które oddzielone są od siebie trzema ogromnymi jaskiniami. W przeciwieństwie do tunelu, w którym oświetlenie jest białe, lampy barwią wnętrze na niebiesko i żółto - ma to sprawiać wrażenie wschodu słońca.
Tunel Shiziyang o długości 10,8 km jest zlokalizowany w Guangdong, w południowej części kraju. Został zbudowany pod estuarium rzeki Perłowej. Jego konstrukcja pozwala na ruch pociągów z prędkością sięgającą 350 km/h, co jest najwyższą prędkością wśród wszystkich tego typu konstrukcji.
Tunel powstał jako części linii kolejowej o długości 130 km łączącej Guangzhou z Shenzhen i z Hongkongiem. Czas podróży na tej trasie zostanie skrócony z dwóch godzin do mniej niż czterdziestu minut.
Budowa tunelu została zainaugurowana w listopadzie 2007 roku. Ekspres ma rozpocząć regularne kursowanie w 2012 roku. Linia zostanie włączona do chińskiej sieci szybkiej kolei, dzięki czemu czas podróży na trasie Pekin – Hongkong wyniesie osiem godzin.
Do drążenia tunelu zastosowano cztery urządzenia typu TBM pracujące w trybie EPB. Maszyny o średnicy 11,17 m na zlecenie spółki CRTG dostarczyła firma tunelowa NFM Technologies. Głębokość posadowienia tunelu wyniosła 60 m. Wartość inwestycji szacuje się na ponad 300 mln USD.
Decyzja budowy tunelu została zatwierdzona przez społeczeństwo szwajcarskie 29 listopada 1998 w referendum. Większość głosujących (63,5%) opowiedziało się za inwestycją w poprawę infrastruktury. Frekwencja wyniosła 38,31%[3][4].
Wiercenia testowe miały miejsce w 1993, w 1996 zaczęto przygotowania do drążenia tunelu, które zaczęto dopiero w 2003. Pierwotnie planowano zakończenie robót na 2015, jednak teraz przewiduje się oddanie do użytku pod koniec 2017. Przewidywany koszt budowy, większy od wcześniej zakładanego, ma wynieść prawie 9,5 miliarda CHF.
15 października 2010 po godz. 14:00 ekipy wiercące tunel z dwóch kierunków spotkały się pod ziemią, nieopodal wioski Sedrun.
Głównymi przyczynami było skrócenie czasu przejazdu między ważniejszymi miastami Szwajcarii, a także narastający ruch tranzytowy, zmierzający w kierunku Europy Południowej. Docelowo większość ciężarówek ma zostać przewożonych w specjalnie do tego przystosowanych pociągach. Tunel pozwoli również uchronić unikatowy alpejski ekosystem przed degradującym wpływem spalin. Nowa linia pod masywem przełęczy Świętego Gotarda pozwoli skrócić czas przejazdu między Bazyleą, a Mediolanem z 5 godzin i 20 minut do 3 godzin i 30 minut. Skróci również czas trwania przejazdu między Zurychem, a Mediolanem o prawie połowę, z obecnych 4 godzin i 10 minut do 2 godzin i 35 minut.
Nowy tunel będzie w najwyższym punkcie wzniesiony tylko 550 m n.p.m., a więc ok. 600 m niżej od obecnie eksploatowanego tunelu. Dzięki temu pociągi nie będą musiały pokonywać bardzo stromych odcinków toru.
Pierwsze pociągi przejadą nim w 2017 roku. Dziennie będzie nim mogło przejechać około 300 składów z prędkością do 250 kilometrów na godzinę. Skróci to w sposób znaczący podróż np. z Zurychu do Mediolanu.
Szwajcarzy pokonali Japończyków
Do tej pory najdłuższym tunelem na świecie była mierząca 53,8 km konstrukcja łącząca japońskie wyspy Honsiu i Hokkaido. Europejski tunel pod kanałem la Manche ma 50 km długości
W tym samym rejonie, gdzie wydrążono Gottharda istniej już 34-kilometrowy tunel kolejowy Loetschberg. Konstrukcji nie należy mylić ze starym tunelem kolejowym Świętego Gotarda, który ma 15 km i łączy Göschenen z Airolo.
Inżynierowe ze względu na niekorzystny układ geologiczny wynikający z pionowego układu warstw materiału geologicznego, musieli zastosować kilka metod usuwania mas skalnych podczas budowy tunelu. Większa część prac przeprowadzana jest maszynami drążącymi (TBM), które muszą usunąć około 13 000 000 m³ urobku (dla porównania piramida Cheopsa ma objętość około 2 600 000 m³). Celem przyspieszenia prac podzielono tunel na 5 sekcji, które są drążone i budowane jednocześnie przez różnych podwykonawców. TBM, która używana jest do budowy Gotthard Base Tunnel, jest wielofunkcyjnym urządzeniem, którym można przeprowadzać rozmaite prace, jak drążenie tunelu, wywóz urobku przy użyciu wbudowanych taśmociągów oraz montowanie prefabrykowanych okładzin ściennych do skonstruowania wstępnej obudowy.
W trakcie budowy niejednokrotnie natrafiano na tzw. "pułapki geologiczne", co skutkowało zawaleniem się wydrążonego tunelu i koniecznością wykonania prac od nowa. Często powodem było tu zjawisko osiadania górotworu, aby temu zapobiec pozostawiono więc odpowiednio dużo miejsca oraz obliczono skalę osiadania. Podczas budowy niejednokrotnie natrafiano również na na podziemne cieki wodne. By nie dopuścić do przeciekania ich przez ściany tunelu, zastosowano szczelną warstwę izolacyjną przy użyciu folii termozgrzewalnych oraz taśm dylatacyjnych[7]. Transport materiałów budowlanych do wnętrza tunelu odbywa się w oparciu o specjalne pojazdy kolejowe złożone z czterech wagoników i małej lokomotywy.
15 października 2010 po godz. 14.00 ekipy wiercące z przeciwległych kierunków spotkały się pod wsią Serdun, na głębokości 2 km od powierzchni góry.
Wnętrze tunelu – pojazd techniczny służący do transportu materiałów
Projekt tunelu przewiduje dwie niezależne rury o średnicy 9,14 m, prowadzone równolegle w odstępie 40 m. Rury są połączone poprzecznie co 325 m szybami tuneli technicznych, umożliwiającymi bezpieczną ewakuacje w razie wypadku.
Dodatkowo wewnątrz tunelu znajdować się będą dwie stacje wielofunkcyjne Faido i Sedrun, które również będą mogły spełniać funkcje schronów w razie niebezpieczeństwa.
Aktualne obrazy z terenu budowy tunelu za pośrednictwem Webcam:
http://www.alptransit.ch/en/visit-us/webcams.html
khm12345